Поверки и юстировки теодолита

 

Как измерительный прибор, теодолит должен отвечать определенным требованиям, или условиям. Проверка выполнения таких геометрических условий называется поверкой. Описание каждой поверки состоит из четырех логических частей:

1) формулировки условия, которое должно выполняться;

2) описания действий, необходимых для проверки выполнения условия;

3) допустимого отклонения от выполнения условия;

4) описания действий, которые необходимо выполнить для юстировки - приведения прибора в должное состояние.

Поверки теодолита должны выполняться в следующей последовательности.

 

1) Поверка уровня. (Перед выполнением данной поверки рекомендуется привести алидаду горизонтального круга в горизонтальное положение, что описывается далее). Ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна вертикальной оси прибора (оси вращения алидады). Для выполнения данной поверки цилиндрический уровень устанавливают параллельно любым двум подъемным винтам и, вращая их в противоположные стороны, приводят его пузырек в нуль-пункт. (При этом пузырек уровня перемещается в сторону того подъемного винта, что вращается против часовой стрелки.) Затем поворачивают алидаду (и находящийся на ней цилиндрический уровень) на 180°. Если отклонение пузырька от нуль-пункта при этом не более одного деления, то условие выполняется. Если отклонение больше указанного допуска, то на половину дуги отклонения исправляют с помощью тех же двух подъемных винтов, а на другую половину дуги отклонения – с помощью исправительных винтов уровня (один из винтов при этом должен вывинчиваться, а другой – ввинчиваться). Назначение исправительных винтов уровня в этом и заключается: с их помощью изменяется угол между осью цилиндрического уровня и осью вращения прибора. Таким образом, исправительные винты цилиндрического уровня нужны только на время выполнения поверки. После юстировки (исправления положения уровня с помощью исправительных винтов) поверка повторяется.

 

2) Поверка правильности установки сетки нитей. Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения прибора. Другая формулировка этого условия: “горизонтальная нить должна быть горизонтальна, а вертикальная - вертикальна” является не совсем корректной.

Поверка может быть выполнена двумя способами. Первый способ заключается в том, что теодолит горизонтируют (с помощью подъемных винтов приводят ось вращения в вертикальное положение), в 10 – 15 м от него вешают нитяной отвес и наводят вертикальную нить сетки нитей на нить отвеса. Если они совпадают, то условие считается выполненным. В противном случае снимают защитный колпачок сетки нитей, ослабляют закрепительные винты сетки нитей и поворачивают ее в своей плоскости до совпадения вертикальной нити сетки нитей с нитью отвеса.

Для выполнения данной поверки вторым способом нет необходимости строгого приведения оси вращения теодолита в вертикальное положение, достаточно, если она будет установлена вертикально на глаз. Среднюю нить сетки нитей наводят на какую-либо удаленную точку. При вращении наводящего винта алидады нить не должна сходить с выбранной точки. Если нить сходит, то, как и в первом способе, ослабляют закрепительные винты сетки нитей и разворачивают ее в своей плоскости.

После юстировки сетки нитей защитный колпачок устанавливают на место и поверку повторяют.

 

3) Поверка положения визирной оси. Визирная ось должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы. Таким образом, угол между визирной осью и осью вращения трубы должен составлять 90°. Если данное условие не выполняется, то при повороте зрительной трубы вокруг ее оси вращения визирная ось будет описывать поверхность конуса (рис. 3.7), а должна описывать плоскость, как это следует из принципа измерения горизонтальных углов. Отклонение угла между визирной осью и осью вращения трубы от 90° называют коллимационной ошибкой и обозначают латинской буквой c.

На рис. 3.7 справа визирная ось OV ₁ трубы не перпендикулярна оси вращения трубы TT и наведена на некоторую точку A. Если зрительную трубу перевести через зенит, то визирная ось займет положение OV ₂. Чтобы после этого навести зрительную трубу на ту же точку A, алидаду нужно повернуть на угол 180°-2 c.

 

 

Рис. 3.7. Коллимационная ошибка

 

Для определения коллимационной ошибки вертикальную нить сетки нитей наводят на хорошо различимую удаленную точку примерно на уровне прибора и берут отсчет по горизонтальному кругу. Затем трубу переводят через зенит, и при неподвижном лимбе горизонтального круга (то есть, не трогая его винтов) вновь наводят ее на ту же точку и берут отсчет по горизонтальному кругу при другом положении вертикального круга. Таким образом, мы будем иметь два отсчета по горизонтальному кругу, которые обозначим соответственно как КЛ и КП. Тогда коллимационная ошибка c вычисляется по формуле

.

Допустимое значение коллимационной ошибки - удвоенная погрешность измерения горизонтальных углов; следовательно, для теодолита 2Т30 оно составит 1'. Если интерес представляет правильное значение отсчета на некоторую точку, то оно может быть вычислено по формуле

a=КЛ- с или a=КП+ с.

Если значение коллимационной ошибки превышает установленный допуск, то вычисляется среднее значение минут из отсчетов КЛ и КП и с помощью наводящего винта алидады устанавливается вычисленное значение. При этом в поле зрения зрительной трубы вертикальная нить сетки нитей сместится с выбранной точки. Поэтому снимают защитный колпачок сетки нитей и, слегка ослабив вертикальные исправительные винты, с помощью боковых исправительных винтов сетки нитей добиваются ее совмещения с выбранной точкой. После чего защитный колпачок устанавливается на место и поверка повторяется.

 

4) Поверка равенства подставок. Ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна вертикальной оси теодолита. Данное условие называют также условием равенства подставок. Если данное условие не выполняется, то при вращении зрительной трубы вокруг ее оси визирная ось будет описывать плоскость, но не вертикальную, а наклонную (рис. 3.8). Но как следует из принципа измерения горизонтальных углов (рис. 3.1), визирная плоскость должна занимать вертикальное положение.

 

 

Рис. 3.8. Неравенство подставок трубы

 

Для выполнения данной поверки теодолит устанавливают в 20 – 30 м от высокой стены (рис. 3.8), выбирают на ней высоко расположенную и хорошо различимую точку A и проектируют ее на уровень прибора при двух положениях вертикального круга. Если проекции B ₁ и B ₂ точки A совпадают, то условие выполняется. Если проекции не совпадают, то устранить неравенство подставок можно только в заводских условиях либо в специальных мастерских. Хотя фирмы-изготовители гарантируют выполнение данного условия, поверка должна выполняться обязательно.

 

5) Ось визира должна быть параллельна визирной оси. Зрительную трубу с помощью визира наводят на некоторую точку и проверяют ее видимость в поле зрения трубы. Если изображение точки в поле зрения трубы отсутствует, то визир разворачивают соответствующим образом.